Lubricant circulation system for downhole bearing assembly

Details Lubricant circulation system for downhole bearing assembly Lubricant circulation system for downhole bearing assembly

E - Fixed Constructions

21

B

E21B 4/02 (2006.01) E21B 4/00 (2006.01)

Patent

CA 2344154

A lubricant cooling system for a sealed bearing section used in drilling with downhole motors comprises a radial bearing or bearings (38, 40) which preferably contain internal (56, 58) and external (46, 48) spiral grooves such that rotation of the central hollow shaft (10) which supports the drillbit forces lubricant (31) up the external grooves toward the upper seal (22) and then back down in the internal grooves along the cooled hollow shaft which has drilling mud flowing through it. Similarly, the rotation of the hollow shaft forces lubricant through an internal spiral in a lower radial bearing or bearings until it reaches the lower seal (30) at which time it is forced into the external spirals past the thrust bearings in the bearing section. This axial circulation effect allows the removal of heat efficiently from the lubricant by virtue of circulating drilling mud in the hollow shaft and in the outer annulus returning to the surface. The bearing section operating life is thus extended many hours because the lubricant attains a more uniform temperature throughout.

L'invention concerne un système amélioré de refroidissement de lubrifiant pour zone à roulements obturée par des joints utilisée en forage avec les moteurs de foration. Ce système comprend un ou plusieurs roulements radiaux (38, 40) comportant de préférence des rainures hélicoïdales internes (56, 58) et externes (46, 48), de sorte que la rotation de l'arbre central creux (10) supportant le trépan exerce une force qui oriente le lubrifiant (31) vers le haut le long des rainures externes, en direction du joint supérieur (22), puis en retour vers le bas dans les rainures internes, le long de l'arbre creux refroidi dans lequel circule de la boue de forage. De même, la rotation de l'arbre creux exerce une force qui oriente le lubrifiant via une spirale interne dans un ou plusieurs roulements radiaux inférieurs, jusqu'à atteindre le joint inférieur (30) : le lubrifiant est alors orienté vers les spirales externes au-delà des paliers de butée dans la zone à roulements. Cette circulation axiale permet d'éliminer efficacement la chaleur du lubrifiant grâce à la circulation de boue de forage dans l'arbre creux et dans l'annulaire externe qui retourne à la surface. On allonge ainsi de plusieurs heures la durée de vie de la zone à roulements parce que le lubrifiant présente de manière continue une température plus uniforme.

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